世界首例！北大教授找到治疗艾滋病和白血病新方法

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基因编辑技术能做什么？答案有很多。

北京大学教授邓宏奎试图将基因编辑变成一种治疗艾滋病的可能方法。

近日，北京大学-清华大学生命科学联合中心邓宏奎课题组、解放军总医院第五医学中心胡琛课题组、首都医科大学附属北京佑安医院吴昊课题组进行了合作。在《新英格兰医学杂志》上，他发表了一篇题为“用crispr基因编辑的成人造血干细胞在艾滋病患者中的长期重建”的论文(急性淋巴细胞性白血病)，这标志着世界上首例用基因编辑干细胞治疗艾滋病和白血病患者，已由中国科学家完成！

图片来源:新英格兰医学杂志截图

艾滋病毒对免疫系统的“精确指导”

自20世纪80年代以来，艾滋病引发了巨大的公共卫生问题和社会问题。这是一种使人们谈论它的病毒性传染病。通过破坏T细胞，艾滋病毒可以削弱人体对感染和癌症的防御，大多数患者死于严重感染和癌症。

艾滋病之所以成为人类健康的杀手，是因为艾滋病病毒能够识别并破坏人类的T细胞。病毒如何“识别”T细胞？不是因为它“可见”，而是因为T细胞表面存在“特定受体”。

1996年，艾滋病研究取得了里程碑式的进展:发现了艾滋病病毒侵入T细胞的主要共受体ccr5(主要发现者之一是邓宏奎教授)。艾滋病毒表面的某种蛋白质会与cd4阳性T细胞表面的受体结合，在ccr5的帮助下，它会破坏免疫系统。

那么，没有ccr5的帮助，它能阻止艾滋病的流行吗？事情就是这样。随后的研究发现，cd4阳性T细胞与CCR5-δ 32纯合突变有能力抵抗艾滋病毒感染。该基因突变后，免疫细胞表面的ccr5受体将发生变化，HIV表面的某些蛋白与cd4阳性T细胞上的受体的结合将不能正常进行。

因此，通过基因编辑从成人造血干细胞中敲除ccr5基因，并将编辑后的细胞移植到艾滋病患者体内，可能成为艾滋病“功能治疗”的新策略。

基因编辑:一种新的治疗策略

适合“干细胞移植”的细胞来自哪里？即使在CCR5-δ 32突变率高的高加索人中，纯合概率也只有1%，这是非常罕见的。因此，研究人员认为，我们能人工“创造”这样一种“突变”并将其移植给病人吗？

当然！这正是邓鸿逵教授的研究小组所采用的计划。从成人造血干细胞中敲除ccr5基因，并结合临床应用的造血干细胞移植技术，将编辑好的细胞移植到患者体内。造血干细胞在患者体内增殖和分化，最终可以形成能够抵抗艾滋病病毒感染的免疫细胞。更重要的是，这种策略编辑成人细胞，这种细胞不会传给后代，也没有伦理问题。这是一个理想的治疗策略。

2017年，邓宏奎的研究小组利用crispr/cas9建立了人类造血干细胞基因编辑技术系统。这项技术比传统的基因编辑组技术更容易使用，成本更低，他们已经完成了对成人造血干细胞的ccr5基因敲除。

2017年，邓宏奎的研究小组优化了该技术体系，并致力于该技术的临床应用。

除了艾滋病和白血病，其他与血液系统有关的疾病，如β地中海贫血，都希望通过使用以crispr为代表的基因编辑技术，看到临床治疗的曙光！

对于本研究的未来，邓宏奎教授表示，有必要通过多种方法优化基因编辑造血干细胞移植方案，以降低靶基因缺失率，实现100%的基因敲除效率。

基因编辑技术的核心是什么？

近年来，以crispr技术为代表的基因编辑技术占据了“热门搜索”的位置。

据《科技日报》报道，基因编辑技术，一般来说，就是通过基因编辑工具准确地改变基因组序列。众所周知，dna是一种双链结构，而基因编辑工具就像一把剪刀，可以精确地插入、删除和修饰链中某个位置的目标基因。它是一项具有非常广阔应用前景的颠覆性技术，但其在应用和开发过程中的潜在风险也引起了许多争议和讨论。

克里斯普:基因编辑的剪刀

据新华社报道，重写遗传密码(基因编辑)是近年来最显著的科学进步之一。最常见的方法叫做crispr/cas9，它被比作“分子剪刀”，可以找到一个特定的dna序列，并将其切成两段。这种操作使科学家能够“关闭”特定基因，甚至通过向细胞提供新的dna片段来修复切口，从而纠正有害的突变。

Crispr是原核生物(如细菌)基因组中的一个重复序列，它包含了曾经攻击细菌的病毒的基因片段。它是怎么变成“剪刀”的？它也从它的功能开始。

当病毒攻击目标细胞时，它会将自己的dna整合到宿主细胞中。面对这样的“不速之客”，细菌会用各种方法来“清理门户”，crispr/cas9系统就是其中之一。这是一种存在于细菌中的获得性免疫机制，可以识别和记录外源dna。将来，如果同一种病毒再次“攻击”，这种机制可以立即识别它，破坏它的dna，防止自己成为“病毒工厂”。

然而，crispr/cas9并不完美。它经常给细胞带来混乱的编辑结果，包括被称为“插入”的冗余dna片段或被称为“删除”的缺失遗传密码片段。当科学家在培养皿中对细胞进行操作时，问题并不那么严重，因为受影响的细胞可以被扔掉。然而，当基因组编辑被用来重写人类肺、心脏和其他组织中的缺陷基因时，需要更高的精确度。

基因编辑市场将达到81亿美元

据《科技日报》报道，到2025年，全球基因编辑市场将达到81亿美元。

最近，美国加州出台了一项关于crispr基因编辑技术的法案，禁止在加州销售基因编辑工具包，除非卖家警告消费者不要在显眼的位置使用工具包。

“个人使用，无论是研究还是应用，由于缺乏专家提醒、规范和监督，都会受到个人自控、社会责任、操作水平和认知的限制，不可避免地会误入歧途，产生不可预知的后果。”中国科学院遗传与发展研究所生物研究中心高级工程师江涛说。

基因编辑技术的最初目的是为了处理通过其他手段难以有效治疗的疾病，例如由地中海贫血的遗传变异引起的地中海贫血。它最初的意图是治病，而不是改造人，因此有必要遵守科学研究规则并保持道德底线。

从学术角度看，目前基因编辑的干预主要有两个方向。

江妍介绍道:

“一种是针对目前人类无法用正常医学手段治疗的先天性遗传缺陷引起的疾病。通过基因编辑，改变和调整人类基因，达到治疗的目的。目前在这一研究方向上没有明显的争议。

另一种是预防性基因编辑，通过对胚胎进行基因编辑来消除未来疾病的可能性。目前，这一研究方向存在较大争议。主要争议在于对这种医疗方法的论证不足，证据需要在与药物手段的比较、必要性论证和遗传性变化合理性论证等方面不断补充和完善。"